WO2015082823A2 - Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante polyphasee de vehicule automobile le comprenant - Google Patents
Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante polyphasee de vehicule automobile le comprenant Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015082823A2 WO2015082823A2 PCT/FR2014/053111 FR2014053111W WO2015082823A2 WO 2015082823 A2 WO2015082823 A2 WO 2015082823A2 FR 2014053111 W FR2014053111 W FR 2014053111W WO 2015082823 A2 WO2015082823 A2 WO 2015082823A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- power
- electronic
- power module
- trace
- housing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
- H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
- H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
- H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
- H05K7/1427—Housings
- H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
- H05K7/14329—Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for the configuration of power bus bars
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Definitions
- This second power trace advantageously has a first portion extending externally to the housing substantially in a first plane and a second portion extending externally to the housing substantially in a second plane parallel to this first plane at a first distance greater than or equal to a first predetermined value substantially equal to a thickness of this second trace of power.
- each of the exemplary of the first power trace preferably comprises at least a first anchoring element cooperating with a second anchoring element complementary to the housing.
- Figure 5 is a general side view of an electronic power module according to the invention.
- This rear bearing 3 comprises three power modules 1 of an AC-DC converter handling the phase currents and an excitation module 2 controlling the excitation current of the electric machine.
- the nominal number N of phases integrated in each module 14 is chosen to adapt to different configurations of the machine, and to distribute the external connection elements of the modules 14 so as to minimize the length of the connections of the machine.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
Le module électronique de puissance (14) est destiné à être intégré dans une machine électrique tournante polyphasée et est du type de ceux comportant des composants électroniques disposés dans un boîtier (23) et des éléments de connexion extérieurs (16, 17, 20) comprenant au moins une première trace de puissance (16, 17) apte à être reliée électriquement respectivement à au moins une borne de phase de la machine. Conformément à l'invention, les éléments de connexion extérieurs (16, 17, 20) comprennent un nombre nominal d'exemplaires de la première trace de puissance (16, 17) égal à un diviseur d'un nombre de phases de la machine, différent de un et du nombre de phases (Np). Selon une autre caractéristique, les éléments de connexion extérieurs (16, 17, 20) comprennent en outre une seconde trace de puissance (20) apte à être reliée électriquement à un pôle de polarité (B+) déterminée du convertisseur.
Description
MODULE ELECTRONIQUE DE PUISSANCE, PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL MODULE ET MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE POLYPHASEE DE VEHICULE AUTOMOBILE LE COMPRENANT DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION.
La présente invention concerne un module électronique de puissance et son procédé de fabrication. Elle concerne également une machine électrique tournante polyphasée de véhicule automobile comprenant ce module électronique de puissance.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION.
L'électronique de puissance a remplacé de nos jours les moyens électromécaniques d'autrefois pour l'alimentation électrique et le contrôle des machines électriques tournantes modernes.
Que ce soit des machines électriques tournantes monophasées ou polyphasées, synchrones ou asynchrones, fonctionnant en moteur ou en générateur, un ou plusieurs modules électroniques de puissance contrôlent les courants et les tensions appliqués.
Un équipement courant d'un véhicule automobile est constitué par une machine électrique tournante réversible, c'est-à-dire qui est apte à fonctionner en génératrice et à charger une batterie quand elle est couplée au moteur thermique du véhicule, et à fonctionner en moteur pour le démarrage, ou la fourniture d'un surcroît de puissance mécanique, quand elle est alimentée par le réseau électrique de bord.
Cette machine, dite "alterno-démarreur" comporte le plus souvent:
- un rotor comprenant des aimants permanents et/ ou un inducteur dans lequel est amené un courant d'excitation;
- un stator comprenant des enroulements de phases dans lesquels circulent des courants de phases.
La demande de brevet FR2886506 de la société VALEO EQUIPEMENTS
ELECTRIQUES MOTEUR décrit de façon extrêmement détaillée la mécatronique d'un alterno-démarreur triphasé:
- un module d'excitation constituant un porte-balais régulateur contrôlant le courant d'excitation;
- trois modules de puissance d'un convertisseur alternatif - continu générant
les courants de phases en mode moteur ou redressant les courants de phase en mode alternateur;
- un module de commande du module d'excitation et des modules de puissance.
Les modules, se présentant sous la forme de boîtiers, un par phase, munis extérieurement d'éléments de connexion, sont agencés sur le palier arrière de l'alterno-démarreur.
Les boîtiers contiennent des composants électroniques, notamment, le plus souvent, des transistors de puissance de type MOSFET, reliés entre eux par des traces de puissance, ou bus barres, constituées par une tôle découpée, notamment de cuivre.
Dans cet exemple de modules de puissance, les traces de puissance comportent des extrémités qui sont toutes disposées au voisinage d'une première face du boîtier.
Les extrémités des traces de phases sont extérieures au boîtier et sont conformées de manière à s'adapter aux extrémités des enroulements de phases.
La demande de brevet EP2536261 , également de la société VALEO EQUIPEMENTS ELECTRIQUES MOTEUR, décrit un autre exemple très récent de module de puissance, mettant en œuvre cette même technique des traces de puissance permettant la circulation de courants d'intensité élevée, connue sous l'acronyme IML (pour Insulated Molded Leadframe en anglais, ou Grille de connexion moulée isolée).
Les extrémités des traces de puissance, en forme de lames pliées à angle droit, font saillie à l'extérieur du boîtier pour leur raccordement électrique avec l'extérieur du module.
Un matériau de remplissage, tel qu'une résine époxy ou un gel de silicone, ou analogue, emplit l'espace intérieur libre du boîtier autour des composants de puissance.
De nouveaux développements réalisés par l'entité inventive visent à augmenter la tension de fonctionnement des alterno-démarreurs jusqu'à 48 V et à mettre en œuvre des machines polyphasées ayant un nombre de phases plus grand que trois, notamment hexaphasées, en particulier de type "double triphasée".
Des contraintes d'encombrement ne permettent pas de multiplier le nombre de modules électroniques de puissance du type connu de l'état de la technique pour s'adapter à un nombre de phases plus grand.
DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION.
La présente invention vise donc la conception d'un module électronique de puissance d'un convertisseur alternatif - continu destiné à être intégré dans une machine électrique tournante polyphasée, de manière à apporter une solution au problème d'encombrement évoqué ci-dessus.
Ce module est du type de ceux comportant des composants électroniques disposés dans un boîtier et des éléments de connexion extérieurs comprenant au moins une première trace de puissance apte à être reliée électriquement respectivement à au moins une borne de phase de cette machine.
Dans un mode de réalisation général de l'invention, ce module électronique de puissance est remarquable en ce que les éléments de connexion extérieurs comprennent un nombre nominal d'exemplaires de la première trace de puissance égal à un diviseur d'un nombre de phases de la machine, différent de un et de ce nombre de phases.
Fort avantageusement, les éléments de connexion extérieurs comprennent en outre une seconde trace de puissance apte à être reliée électriquement à un pôle de polarité déterminée du convertisseur.
Cette seconde trace de puissance présente avantageusement une première partie s'étendant extérieurement au boîtier sensiblement dans un premier plan et une seconde partie s'étendant extérieurement au boîtier sensiblement dans un second plan parallèle à ce premier plan à une première distance supérieure ou égale à une première valeur prédéterminée sensiblement égale à une épaisseur de cette seconde trace de puissane.
Ces première et seconde parties s'étendent de préférence parallèlement à une face en regard d'un dissipateur du convertisseur à une deuxième distance supérieure à une deuxième valeur prédéterminée.
La seconde trace de puissance présente préférentiellement une première et une seconde extrémités perpendiculaires respectivement aux première et seconde parties s'étendant extérieurement au boîtier à une troisième distance du boîtier supérieure à une troisième valeur prédéterminée.
Les première et seconde parties présentent avantageusement respectivement un premier et un second coudes à une quatrième distance du boîtier comprise entre des quatrième et cinquième valeurs prédéterminées.
Dans le module électronique de puissance selon l'invention, chacun des
exemplaires de la première trace de puissance comporte de préférence au moins un premier élément d'ancrage coopérant avec un second élément d'ancrage complémentaire du boîtier.
Le module électronique de puissance selon l'invention est aussi remarquable en ce que les composants électroniques comprennent des premiers et seconds éléments de commutation à semi-conducteur formant le nombre nominal de bras d'un pont du convertisseur, chacun des premiers éléments de commutation étant supportés par chacun des exemplaires de la première trace de puissance, et les seconds éléments de commutation étant supportés par la seconde trace de puissance.
Un circuit de commande de ces bras est agencé avantageusement sur les exemplaires de la première trace de puissance et sur la seconde trace de puissance entre les premiers et seconds éléments de commutation.
De préférence, ce circuit de commande comprend un bloc de condensateurs constituant un filtre de découplage.
Le module électronique de puissance comprend en outre un connecteur de signaux unique transmettant des signaux nécessaires au fonctionnement de ce circuit de commande.
Le boîtier du module électronique de puissance selon l'invention est de préférence d'une forme générale d'un parallélépipède rectangle et les première et seconde parties de la seconde trace de puissance s'étendent chacune perpendiculairement à deux faces opposées de ce boîtier.
Chacune de ces faces opposées comporte alors avantageusement au moins l'un des exemplaires de la première trace de puissance qui s'étend perpendiculairement à ces faces opposées.
Dans le module électronique de puissance selon l'invention, on tire bénéfice du fait que le nombre nominal d'exemplaires de la première trace de puissance est égal à deux.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un module électronique de puissance présentant les caractéristiques ci-dessus remarquable en ce que le boîtier est réalisé par surmoulage.
Il va de soi qu'une machine électrique tournante de véhicule automobile tirera bénéfice de l'intégration de plusieurs exemplaires d'un tel module électronique de puissance.
Ces exemplaires du module électronique de puissance sont agencés
avantageusement sur un palier arrière de la machine, une première extrémité d'un premier bus barre d'une polarité prédéterminée de l'un des exemplaires du module électronique de puissance étant chevauché par une seconde extrémité d'un second bus barre de la même polarité prédéterminée de l'un des exemplaires du module électronique de puissance adjacent, de manière à constituer une chaîne de connexions apte à être reliée à une borne de connexion de cette polarité de la machine.
De préférence, les premier et second bus barres s'étendent selon des cordes du palier arrière à égale distance d'un axe de la machine,
La machine électrique tournante de véhicule automobile selon l'invention est fort avantageusement d'un type double triphasé, et elle comporte trois exemplaires d'un module électronique de puissance ayant les caractéristiques ci-dessus.
Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par ce module électronique de puissance par rapport à l'état de la technique antérieur.
Les spécifications détaillées de l'invention sont données dans la description qui suit en liaison avec les dessins ci-annexés. Il est à noter que ces dessins n'ont d'autre but que d'illustrer le texte de la description et ne constituent en aucune sorte une limitation de la portée de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS.
La Figure 1 montre un palier arrière d'une machine électrique tournante triphasée comportant trois modules électroniques de puissance connus de l'état de la technique.
Les Figures 2a et 2b montrent de manière détaillée deux exemples de modules électroniques de puissance connus de l'état de la technique.
La Figure 3 montre un autre palier arrière d'une machine électrique tournante hexaphasée comportant trois modules électroniques de puissance selon l'invention.
La Figure 4 est une vue générale en perspective d'un module électronique de puissance selon l'invention.
La Figure 5 est une vue générale de côté d'un module électronique de puissance selon l'invention.
Les Figures 6a et 6b montrent respectivement les détails d'un agencement
d'un module électronique de puissance selon l'invention sur le palier arrière montré sur la Figure 3, et de l'agencement de deux modules électroniques de puissance adjacents.
Les Figures 7a, 7b, 7c et 7d montrent des détails des éléments de connexions extérieurs des modules électroniques de puissance selon l'invention.
Les Figures 8a et 8b montrent respectivement un autre élément de connexion extérieur d'un module électronique de puissance selon l'invention, et un détail d'un premier élément d'ancrage de cet élément de connexion extérieur.
Les Figures 9a et 9b sont respectivement une vue générale en perspective et une vue de dessus d'un surmoulage d'un module électronique de puissance selon l'invention montrant deux exemplaires d'un second élément d'ancrage destiné à coopérer avec le premier élément d'ancrage montré sur les Figures 8a et 8b.
Les Figures 10a et 10b sont respectivement une vue générale en perspective et une vue de dessus d'un module électronique de puissance selon l'invention ouvert.
DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION.
Dans le cadre de la présente invention, un module électronique de puissance comporte des composants électroniques qui sont disposés dans un boîtier et des éléments de connexion accessibles de l'extérieur pour son fonctionnement, ces éléments de connexion permettant la transmission de signaux de contrôle et la circulation de courants forts.
La Figure 1 montre des modules électroniques de puissance 1 , 2 de ce type agencés sur le palier arrière 3 de l'alterno-démarreur triphasé de l'état de la technique mentionné ci-dessus.
Ce palier arrière 3 comporte trois modules de puissance 1 d'un convertisseur alternatif - continu gérant les courants de phases et un module d'excitation 2 contrôlant le courant d'excitation de la machine électrique.
Chaque module électronique de puissance 1 , 2 comprend:
- un boîtier 4;
- des connecteurs de puissance 5 (permettant des raccordements électriques aux pôles positif et négatif de la batterie de bord);
- des connecteurs de signaux 6 (permettant des liaisons électriques avec le module de commande);
- des points de fixation 7 sur la carcasse de la machine.
La Figure 2a montre en détail un module de puissance 1 du palier arrière de la Figure 1 , dont le boîtier 4 est ouvert, avec les composants électroniques intérieurs 8 reliés entre eux par un circuit de traces 9.
Une trace de puissance 10 s'étendant extérieurement au boîtier 4, comporte, dans ce premier exemple, une première extrémité 1 1 en forme de crochet permettant de connecter, par soudage, brasage ou tout autre procédé adapté, un fil de phase provenant du stator de la machine électrique.
Un second exemple de module électronique de puissance 1 , 2 connu de l'état de la technique est montré sur la Figure 2b.
Dans ce second exemple, une trace de puissance 10 s'étendant en dehors de l'enveloppe générale du module de puissance 1 , comporte une seconde extrémité 12 en forme de patte perpendiculaire au plan du circuit de traces 9 permettant de connecter, par soudage, brasage ou tout autre procédé adapté, une languette de phase 13 provenant du stator de la machine électrique.
Afin de résoudre le problème d'encombrement posé par l'augmentation du nombre de phases Np de la machine, exposé en préambule, l'entité inventive a conçu un module électronique de puissance 14 intégrant plusieurs phases.
Le nombre nominal N de phases intégrées dans chaque module 14 est choisi pour s'adapter à différentes configurations de la machine, et répartir les éléments de connexion extérieurs des modules 14 de manière à minimiser la longueur des connexions de la machine.
Une répartition équilibrée et des considérations d'économies d'échelle conduisent à choisir un nombre nominal N de phases qui soit un diviseur du nombre de phases Np de la machine.
La Figure 3 montre le palier arrière 15 d'une machine hexaphasée (Np = 6) dans un mode de réalisation préféré de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, chaque module 14 intègre deux phases (N=2), et ses éléments de connexion extérieurs 16, 17, 20 comprennent deux exemplaires 16, 17 d'une première trace de puissance reliés respectivement aux deux bornes de phases correspondantes 18, 19 du stator.
Les éléments de connexion extérieurs 16, 17, 20 de chaque module 14 comprennent en outre une seconde trace de puissance 20 reliée au pôle positif B+ du convertisseur, qui est également le pôle positif de la machine destiné à être connecté au pôle positif de la batterie de bord.
La Figure 4 montre bien ces différents éléments de connexion extérieurs 16, 17, 20 qui s'étendent perpendiculairement à deux faces opposées 21 , 22 d'un boîtier 23 d'une forme générale d'un parallélépipède rectangle.
Les deux exemplaires 16, 17 de la première trace de puissance comportent chacun une patte pliée 24, 25 permettant une soudure aisée avec les bornes de phases 18, 19.
En sortie du boîtier 23, chacun des exemplaires 16, 17 de la première trace de puissance comportent un dispositif de mesure d'un courant de phase constitué par circuit magnétique 26 et un capteur à effet Hall,
Comme le montre bien la Figure 5, la seconde trace de puissance 20 présente une première partie 27 qui s'étend extérieurement à l'une des face 21 du boîtier 14 dans un premier plan P1 et une seconde partie 28 qui s'étend extérieurement à l'autre face opposée 22 du boîtier 14 dans un second plan P2, parallèle au premier P1 .
Comme on le comprendra au vu des Figures 6a et 6b, cette disposition permet de chaîner deux exemplaires adjacents 29, 30 du module électronique de puissance selon l'invention 14 de façon à répartir les trois modules 14 sur le palier arrière 15 comme le montre la Figure 3.
La base sensiblement carrée d'un module 14 permet d'en juxtaposer les exemplaires 29, 30, coin contre coin, au plus près d'un axe de la machine, de manière équidistante, en alignant la seconde trace de puissance 20 de chacun de ces exemplaires 29, 30 selon une corde du palier arrière.
La première extrémité 27 de l'un 29 des deux exemplaires 29, 30 adjacents et la seconde extrémité 28 de l'autre exemplaire 30 étant dans des premier et second plans parallèles différents P1 , P2, elles se chevauchent pour rendre l'assemblage compact.
Comme le montrent bien la Figure 5 et les vues de détail des Figures 7a et
7b, le chevauchement n'est possible que si une première distance d1 des premier et second plan P1 , P2 est supérieure ou égale à une première valeur prédéterminée sensiblement égale à une épaisseur e de la seconde trace de puissance 20.
Cette disposition, qui permet de chaîner les modules 14 entre eux sans bus barre supplémentaire, impose toutefois de respecter un ordre de montage sur le palier arrière 15 de la machine. Deux exemplaires adjacents 29, 30 doivent être montés successivement en commençant par celui qui présente une première partie
27 de la seconde trace de puissance 20 à souder qui est la plus basse.
Les première et seconde parties 27, 28 de la seconde trace de puissance 20 s'étendent parallèlement à une face en regard d'un dissipateur thermique 31 à une seconde distance d2 constante, ce qui permet une limitation des selfs parasites et de regrouper tous les modules électroniques de puissance 14 par soudure.
La limitation des selfs permet une limitation des capacités 32 nécessaires et par conséquent de gagner en encombrement.
Dans le but d'éviter des ponts salins entre les première et seconde parties 27, 28 de la seconde trace de puissance 20 et le dissipateur 31 , la seconde distance d2 est supérieure à une seconde valeur prédéterminée.
Du fait que le boîtier 23 du module électronique de puissance 14 selon l'invention est constitué de plastique, il existe des contraintes dimensionnelles sur les éléments de connexion extérieurs 16, 17, 20 pour éviter sa dégradation lors des soudures.
Comme le montrent la Figure 5 et la Figure 7c, la seconde trace de puissance 20 présente notamment une première et une seconde extrémités 33, 34 perpendiculaires respectivement aux première et seconde parties 27, 28 qui s'étendent à une troisième distance d3 du boîtier 23 suffisante pour éviter la détérioration du plastique des parois 21 , 22 du boîtier 23 au moment de la soudure de ces première et une seconde extrémités 33, 34.
Cette troisième distance d3 est supérieure à une troisième valeur prédéterminée de l'ordre de 5 mm.
Pour les mêmes raisons, les première et seconde parties 27, 28 de la seconde trace de puissance 20 présentent respectivement un premier et un second coude 35, 36 à une quatrième distance d4 des parois 21 , 22 du boîtier 23.
Cette quatrième distance d4 est comprise entre des quatrième et cinquième valeurs prédéterminées de l'ordre respectivement de 2 mm et 5 mm.
Du fait également que le boîtier 23 du module électronique de puissance 14 selon l'invention est formé par surmoulage, il existe des contraintes de forme sur les éléments de connexion extérieurs 16, 17, 20 pour permettre un surmoulage de qualité et assurer notamment planéité, tenue aux vibrations, et ancrage satisfaisant.
La Figure 8a montre un premier élément d'ancrage 37 d'un des exemplaires 16, 17 de la première trace de puissance qui coopère avec un second moyen d'ancrage 38 complémentaire du boîtier 23.
Comme le montre bien la vue de détail de la Figure 8b, ce premier élément
d'ancrage 37 est constitué d'une forme prismatique 39 dans une encoche 40 d'une partie intérieure 41 de la première trace de puissance 17 intérieure au boîtier 23.
Comme le montre bien la Figure 9a, une partie inférieure du boîtier 23 supportant cette première trace de puissance 17 comporte une saillie 42 présentant une gorge 43 dans laquelle peut venir s'engager la forme prismatique 39.
Les Figures 9a et 9b montrent que deux exemplaires 38, 44 du second moyen d'ancrage 38 sont agencés dans la partie inférieure du boîtier 23 pour assurer le maintien des deux exemplaires 16,17 de la première trace de puissance.
La disposition des composants électroniques à l'intérieur du module électronique de puissance 14 selon l'invention est aussi optimisée pour réduire la longueur des connexions internes et diminuer ainsi la taille d'un bloc de condensateurs de découplage 45.
Les vues du module 14 ouvert des Figures 10a et 10b montrent que des premières et des secondes puces 46, 47, 48 de type MOSFET formant deux des bras du convertisseur sont supportées respectivement par les deux exemplaires 16, 17 de la première trace de puissance et par la seconde trace de puissance 20.
Les deux exemplaires 16, 17 de la première trace de puissance laissent chacun un accès des premières puces 46, 47, grâce à des lumières 49, 50 prévues à cet effet dans leurs parties intérieures 41 , à une plaque de masse 51 du convertisseur (pôle négatif).
Ces parties intérieures 41 s'étendent symétriquement à l'intérieur du boîtier 23 entre les deux faces opposées 21 , 22 en laissant un espace entre une troisième face 52 occupé par la seconde trace de puissance 20.
De la sorte, la seconde trace de puissance 20 est à cheval sur les parties intérieures 41 des deux exemplaires 16, 17 de ladite première trace, ce qui permet de réduire au minimum les liaisons électriques 53 des secondes puces 48 avec les phases.
Cette disposition laisse un autre espace libre entre les premières et secondes puces 46, 47, 48 pour la dépose d'une céramique 54 supportant les composants d'un circuit de commande des deux bras 46, 47, 48 et les condensateurs de découplage 45.
Le module électronique de puissance 14 selon l'invention comprend un connecteur de signaux unique 55 sur une quatrième face 56 transmettant des signaux nécessaires au fonctionnement du circuit de commande 54.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode d'exécution préférentiel décrit ci-dessus.
Notamment, la forme et le matériau du boîtier du module électronique de puissance 14 décrit ne sont que des exemples: d'autres boîtiers ayant d'autres caractéristiques pourraient mieux répondre aux besoins spécifiques d'applications.
D'autres dispositions des première et seconde traces de puissance 16, 17, 20 que celles décrites pourraient également mieux convenir à ces applications.
Enfin, une description analogue pourrait porter sur une machine électrique tournante polyphasée différente d'une machine hexaphasée comprenant un nombre de modules 14 différent de trois.
L'invention embrasse donc toutes les variantes possibles de réalisation dans la mesure où ces variantes restent dans le cadre défini par les revendications ci- après.
Claims
REVENDICATIONS
1) Module électronique de puissance (1 , 2, 14) d'un convertisseur alternatif - continu destiné à être intégré dans une machine électrique tournante polyphasée, du type de ceux comportant des composants électroniques (8, 45, 46, 47, 48) disposés dans un boîtier (4, 23) et des éléments de connexion extérieurs (10, 1 1 , 12, 16, 17, 20) comprenant au moins une première trace de puissance (10, 16, 17) apte à être reliée électriquement respectivement à au moins une borne de phase (18, 19) de ladite machine, caractérisé en ce que lesdits éléments de connexion extérieurs (16, 17, 20) comprennent un nombre nominal (N) d'exemplaires de ladite première trace de puissance (16, 17) égal à un diviseur d'un nombre de phases de ladite machine (Np), différent de un et dudit nombre de phases (Np), et en ce que lesdits éléments de connexion extérieurs (16, 17, 20) comprennent en outre une seconde trace de puissance (20) apte à être reliée électriquement à un pôle de polarité (B+) déterminée dudit convertisseur.
2) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite seconde trace de puissance (20) présente une première partie (27) s'étendant extérieurement audit boîtier (23) sensiblement dans un premier plan (P1 ) et une seconde partie (28) s'étendant extérieurement audit boîtier (23) sensiblement dans un second plan (P2) parallèle audit premier plan (P1 ) à une première distance (d1 ) supérieure ou égale à une première valeur prédéterminée sensiblement égale à une épaisseur (e) de ladite seconde trace de puissance (20).
3) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites première et seconde parties (27, 28) s'étendent parallèlement à une face en regard d'un dissipateur (31 ) dudit convertisseur à une deuxième distance (d2) supérieure à une deuxième valeur prédéterminée.
4) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite seconde trace de puissance (20) présente une première et une seconde extrémités (33, 34) perpendiculaires respectivement auxdites première et seconde parties (27, 28) s'étendant extérieurement audit boîtier (23) à une
troisième distance (d3) dudit boîtier (23) supérieure à une troisième valeur prédéterminée.
5) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde parties (27, 28) présentent respectivement un premier et un second coudes (35, 36) à une quatrième distance (d4) dudit boîtier (23) comprise entre des quatrième et cinquième valeurs prédéterminées.
6) Module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits exemplaires (16, 17) de ladite première trace de puissance comporte au moins un premier élément d'ancrage (37) coopérant avec un second élément d'ancrage (38) complémentaire dudit boîtier (23). 7) Module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que lesdits composants électroniques (45, 46, 47, 48) comprennent des premiers et seconds éléments de commutation à semi-conducteur (46, 47, 48) formant ledit nombre nominal (N) de bras d'un pont dudit convertisseur, chacun desdits premiers éléments de commutation (46, 47) étant supportés par chacun desdits exemplaires (16, 17) de ladite première trace de puissance, et lesdits seconds éléments de commutation (48) étant supportés par ladite seconde trace de puissance (20).
8) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 7 précédente, caractérisé en ce qu'un circuit de commande (54) desdits bras est agencé sur lesdits exemplaires (16, 17) de ladite première trace de puissance et sur ladite seconde trace de puissance (20) entre lesdits premiers et seconds éléments de commutation (46, 47, 48). 9) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 8 précédente, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (54) comprend un bloc de condensateurs (45) constituant un filtre de découplage.
10) Module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un
connecteur de signaux (55) unique transmettant des signaux nécessaires au fonctionnement dudit circuit de commande (54).
11) Module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 précédentes, caractérisé en ce que ledit boîtier (23) est d'une forme générale d'un parallélépipède rectangle et en ce que lesdites première et seconde parties (27, 28) de ladite seconde trace de puissance (20) s'étendent chacune perpendiculairement à deux faces opposées (21 , 22) dudit boîtier. 12) Module électronique de puissance (14) selon la revendication 1 1 précédente, caractérisé en ce que chacune desdites faces opposées (21 , 22) comporte au moins l'un desdits exemplaires (16, 17) de ladite première trace de puissance s'étendant perpendiculairement auxdites faces opposées (21 , 22). 13) Module électronique de puissance (14) selon les revendications 4 et 5 précédentes, caractérisé en ce que ladite troisième valeur prédéterminée est égale à 5 mm, et lesdites quatrième et cinquième valeurs prédéterminées sont respectivement égales à 2 mm et 5 mm. 14) Module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque de revendications 1 à 13 précédentes, caractérisé en ce que ledit nombre nominal (N) est égal à deux.
15) Procédé de fabrication d'un module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque de revendications 1 à 14 précédentes, caractérisé en ce que ledit boîtier (23) est réalisé par surmoulage.
16) Machine électrique tournante de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs exemplaires (29, 30) d'un module électronique de puissance (14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 précédentes.
17) Machine électrique tournante de véhicule automobile selon la revendication 16, caractérisée en ce que lesdits exemplaires (29, 30) dudit module électronique de puissance (14) sont agencés sur un palier arrière (15) de ladite machine, une
première extrémité (33) d'un premier bus barre (27, 33) d'une polarité prédéterminée (B+) de l'un desdits exemplaires (29) dudit module électronique de puissance (14) étant chevauché par une seconde extrémité (34) d'un second bus barre (28, 34) de ladite polarité prédéterminée (B+) de l'un desdits exemplaires dudit module électronique de puissance (14) adjacent (30), de manière à constituer une chaîne de connexions apte à être reliée à une borne de connexion (B+) de ladite polarité de ladite machine.
18) Machine électrique tournante de véhicule automobile selon la revendication 17, caractérisée en ce que lesdits premier et second bus barres (27, 33; 28, 34) s'étendent selon des cordes dudit palier arrière (15) à égale distance d'un axe de ladite machine.
19) Machine électrique tournante de véhicule automobile selon l'une quelconque de revendications 16 à 18 précédentes, caractérisée en ce qu'elle est d'un type double triphasé et en ce qu'elle comporte trois exemplaires d'un module électronique de puissance (14) selon la revendication 14.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201480074287.0A CN105940595A (zh) | 2013-12-03 | 2014-12-02 | 功率电子模块、这种模块的制造方法以及包括该模块的机动车辆多相旋转电机 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1361971A FR3014257B1 (fr) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante polyphasee de vehicule automobile le comprenant |
| FR1361971 | 2013-12-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2015082823A2 true WO2015082823A2 (fr) | 2015-06-11 |
| WO2015082823A3 WO2015082823A3 (fr) | 2015-10-01 |
Family
ID=51063470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2014/053111 WO2015082823A2 (fr) | 2013-12-03 | 2014-12-02 | Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante polyphasee de vehicule automobile le comprenant |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105940595A (fr) |
| FR (1) | FR3014257B1 (fr) |
| WO (1) | WO2015082823A2 (fr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3044861B1 (fr) | 2015-12-02 | 2018-01-19 | Valeo Systemes De Controle Moteur | Support d'une unite electronique, dispositif electrique le comprenant et machine electrique comprenant ledit dispositif electrique |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2886506A1 (fr) | 2005-05-31 | 2006-12-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Module electronique pour machine electrique tournante |
| EP2536261A1 (fr) | 2011-06-16 | 2012-12-19 | Valeo Systèmes de Contrôle Moteur | Module electronique de puissance a capacite integree |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2886505B1 (fr) * | 2005-05-31 | 2007-07-06 | Valeo Equip Electr Moteur | Assemblage de composants electroniques pour machine electrique tournante |
| US8462529B2 (en) * | 2007-07-30 | 2013-06-11 | GM Global Technology Operations LLC | Power converter assembly with symmetrical layout of power modules |
| FR2919770B1 (fr) * | 2007-08-01 | 2009-10-09 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif de redressement de courant pour machine electrique tournante et machine electrique tournante comportant un tel dispositif |
| JP5532984B2 (ja) * | 2010-02-04 | 2014-06-25 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機 |
| CN103620925B (zh) * | 2011-10-25 | 2016-04-27 | 三菱电机株式会社 | 旋转电机 |
| CN202889120U (zh) * | 2012-09-28 | 2013-04-17 | 广州英格发电机股份有限公司 | 一种具有外置式整流盘的发电机 |
-
2013
- 2013-12-03 FR FR1361971A patent/FR3014257B1/fr active Active
-
2014
- 2014-12-02 WO PCT/FR2014/053111 patent/WO2015082823A2/fr active Application Filing
- 2014-12-02 CN CN201480074287.0A patent/CN105940595A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2886506A1 (fr) | 2005-05-31 | 2006-12-01 | Valeo Equip Electr Moteur | Module electronique pour machine electrique tournante |
| EP2536261A1 (fr) | 2011-06-16 | 2012-12-19 | Valeo Systèmes de Contrôle Moteur | Module electronique de puissance a capacite integree |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3014257B1 (fr) | 2017-12-22 |
| CN105940595A (zh) | 2016-09-14 |
| WO2015082823A3 (fr) | 2015-10-01 |
| FR3014257A1 (fr) | 2015-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1523803B1 (fr) | Module de controle et de puissance d'une alterno-demarreur integrable | |
| EP1861889B1 (fr) | Dispositif d'alimentation electrique pour vehicule automobile | |
| EP1790071B1 (fr) | Module de commande et de puissance pour une machine electrique tournante | |
| EP3140901B1 (fr) | Ensemble électronique pour machine électrique tournante pour véhicule automobile | |
| WO2015033062A2 (fr) | Ensemble electronique pour machine electrique tournante pour vehicule automobile | |
| WO2015033064A1 (fr) | Capot de protection pour machine electrique tournante pour vehicule automobile | |
| EP3111736B1 (fr) | Bloc de capacités pour un module électronique de puissance de véhicule automobile | |
| WO2015170036A1 (fr) | Module de puissance d'un ensemble electronique pour machine electrique tournante pour vehicule automobile | |
| FR2916097A1 (fr) | Sous-ensemble de puissance d'un systeme micro-hybride pour vehicule automobile | |
| EP1331716A1 (fr) | Système d'alimentation en énergie électrique d'un véhicule automobile | |
| EP2965407A2 (fr) | Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante de vehicule automobile le comprenant | |
| FR2944398A1 (fr) | Dispositif d'alimentation d'un bobinage de rotor d'un alternateur de vehicule automobile et alternateur correspondant | |
| EP2822800B1 (fr) | Procede de decharge d'au moins un condensateur d'un circuit electrique | |
| WO2015082823A2 (fr) | Module electronique de puissance, procede de fabrication d'un tel module et machine electrique tournante polyphasee de vehicule automobile le comprenant | |
| FR2842041A1 (fr) | Module de controle et de puissance d'un alterno-demarreur integrable | |
| WO2016079300A2 (fr) | Module électronique de puissance, convertisseur bitensions et machine électrique tournante polyphasée bitensions de véhicule automobile | |
| EP3331336B1 (fr) | Système compact d'électronique de puissance pour groupe motopropulseur électrique | |
| WO2015170037A1 (fr) | Piece-boîtier surmoulee d'un ensemble electronique pour machine electrique tournante pour vehicule automobile | |
| FR3047851A1 (fr) | Ensemble electronique d'une machine electrique tournante | |
| FR3024301A1 (fr) | Procede de decharge d'un bloc de capacites de filtrage d'un module electronique de puissance d'une machine electrique tournante, systeme et machine electrique tournante correspondants | |
| FR3056833B1 (fr) | Machine electrique tournante equipee de deux bobinages | |
| WO2023031534A1 (fr) | Filtre de tension continue pour une entree d'onduleur d'une machine electrique de propulsion d'un aeronef | |
| FR3020902A3 (fr) | Dispositif de stockage d'energie haute tension securitaire | |
| WO2016079299A2 (fr) | Convertisseur alternatif-continu | |
| FR2985617A1 (fr) | Dispositif d'alimentation electrique d'un vehicule automobile hybride et vehicule automobile hybride correspondant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14821771 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14821771 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |